数控直流稳压电源的设计
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数控直流稳压电源设计1.数控直流稳压电源的概述现代电子装置在供电要求方面有着越来越高的要求,而数控直流稳压电源则是目前广泛应用的一种供电装置。
数控直流稳压电源不仅具有直流稳定的输出特性,而且还能实现数字化控制,具有更加高效、精确的供电能力和性能。
数控直流稳压电源适用于各种电子装置的开发和生产领域,如通信技术、医疗器械、军事通讯和工业自动化等。
2.数控直流稳压电源的设计原理数控直流稳压电源主要由下列几个模块组成。
2.1输入端输入端是稳压电源的第一步,它接收外部电源的直流或交流信号,并且对输入电压进行过滤和波形整形,以确保后续的电路可以正常工作。
2.2稳压模块稳压模块负责稳定输出电压的值。
在闭环控制下,稳压模块保证输出电压稳定在标准值附近,即使在输入电压波动或负载变化的条件下,它也能确保输出电压的稳定性和可靠性。
2.3数控模块数控模块为整个电源提供了数字化控制的功能。
它包括一个集成电路、显示屏、输入设备和计算机接口等组成部分。
通过输入输出端口与计算机相连,可实时监测和控制电源的电压、电流、功率等参数。
2.4保护模块保护模块负责保护电源免受外界环境的影响。
它包括四种保护措施:过压保护、过温保护、过载保护和短路保护,并采用相应的防护电路来实现保护功能。
3.数控直流稳压电源的设计流程数控直流稳压电源的设计流程包括以下几个步骤:3.1确定电源的基本参数这包括电源输出电压、电流、功率、负载范围等参数。
设计人员需要根据电路应用需要,确定电源所需的输出电压和电流等参数。
3.2选取和确认元件在确定电源的基本参数后,设计人员应选择与之相适应的元件,包括电容器、电感器、稳压管、集成电路等,这是设计数控直流稳压电源的关键步骤之一。
设计人员需要综合考虑元件的品质、供货和维护等方面的因素,以便在成本和性能之间取得平衡。
3.3进行电路设计在确定元件后,设计人员需要根据设计参数和基本电路原理,设计稳压电源的具体电路方案,逐步完善和优化电路。
数控直流稳压电源系统设计本文将说明什么是数控直流稳压电源系统以及其设计。
数控直流稳压电源系统主要用于稳定电压和电流,通常用于电子设计、实验室研究以及生产过程中。
数控直流稳压电源系统组成了一个稳定的、连续的直流电源,强调当前电路所需得的稳定电压或电流。
数控直流稳压电源系统可以为不同的负载提供可靠的、精密的直流电。
通过数字电路、功率电路、以及必要的程序,实现对负载电流、电压等参数进行有效的、精细的控制。
数控直流稳压电源系统主要由三部分组成:整流、过滤和稳压电源。
1.整流:首先,我们需要将输入交流供电转化为直流供电,这就是整流的功能。
通常使用桥式整流器,将输入交流电压变成纹波较小的直流电压。
整流部分那些加上了较大电容,增加整流的滤波效果,弱化电容的纹波效应。
2.过滤:整流完后产生的直流电压仍不稳定,存在较大的纹波电压存在。
这时需要将纹波电压通过电容滤波,达到稳定电压的目的。
滤波电容大小是与负载有关系的,一般负载越大,需要的滤波电容也就越大。
3.稳压:过滤后的直流电压虽然已经滤波但是还是存在一些波动。
如果继续使用这个电压给负载供电,就会出现不稳定的现象,甚至损坏电路元器件。
稳压部分就是对直流电压进行精细调节,保证在一定的电流变化范围内,电压能够保持稳定。
稳压器可分为线性稳压器和开关稳压器。
线性稳压器工作原理简单,瑕疵是效率低,开关稳压器效率高。
稳压器的特性:①稳压器钳制输入端和输出端的差值,保持输出端的稳定电压。
②当负载变化时,稳压器能够自动调节电源电压,保持输出端电压恒定。
③稳压器还具有快速响应负载变化、较强抑制输入纹波电压等特性。
稳压器的性能指标:①输出稳定度。
②负载稳定度。
③稳定速度。
④输出电流限制。
⑤稳定器的稳定或过载保护。
稳压器中一般采用FET管、三极管或运算放大器,调节电路分别为反馈电路、自然反应电路和调制电路。
其中反馈电路是常用的一种形式,通过比较输出信号和参考电压,由运算放大器控制的非线性元件,以改变输出端电压,不断调整输出端电压,保证输出端电压稳定。
数控直流稳压电源的设计和制作数控直流稳压电源,是一种集数字化控制、直流电源稳定输出功能于一体的电子制品,它广泛应用于各类实验、测试、仪器、通讯系统及各种机电设备中。
今天我们就来谈谈数控直流稳压电源的设计和制作的具体过程。
一、设计1.稳压芯片选型在设计数控直流稳压电源中,首先要选用一款适合的稳压芯片。
常见的稳压芯片有LM317、LM350、LM338等,选择其中的一种根据自己的需求进行选择。
例如,LM317适合安装功率较低的电路,LM350适合于安装功率较大的电路,而LM338的输出电流可达5A以上,是一种非常适合于实验室及大功率稳压电源设计的芯片。
2.规划电源输出模块在设计中需要考虑输出模块的功能设置与实际需要相符,因此需要详细了解电源输出模块的所有类型,包括DC稳压输出、DC包络线输出、交流输出、多路并联输出等的优劣之处,然后选用适合自己需要的类型进行设计。
3.阻容电路的设计在电源输出中需要设计阻容电路,其目的是为了保护电源不受怠工放置,以及电源的过载保护等,详见下面内容。
二、制作1.准备器材在制作数控直流稳压电源之前,需要准备相应的器材和材料,例如PCB板、元器件、焊接工具等。
2.电源输出模块的焊接在制作中需要用到数控直流稳压电源输出模块,首先在PCB板上进行焊接,接下来安装电容、二极管等元器件,进行一定量的基础防护。
3.安装稳压芯片安装稳压芯片需要考虑其散热问题,此时应该做好散热片附加硅脂,以保证芯片处于稳定状态。
4.接线在焊接和装配完成后,接线工作是必要的。
在接线时,必须要认真看清接线图,把电路板上的元器件和接线线路进行一一对应,以便拼接时不会出现误差。
5.开机测试制作数控直流稳压电源时,一定要经过开机测试。
在开机时,应该观察电源的工作状态是否正常,电压是否稳定,是否存在短路等问题。
这样可以在实际应用时更加安全和稳定。
以上就是数控直流稳压电源的设计和制作的具体过程,每一步都要做好方案设计和操作步骤的准备工作,以确保电源的稳定运行。
简易数控直流稳压电源设计数控直流稳压电源是一种能够提供稳定输出电压的电源装置,常用于电子设备的测试、实验和制造过程中。
下面是一个简易的数控直流稳压电源设计。
1.设计需求和规格在开始设计之前,我们需要明确电源的输出电压和电流需求。
假设设计目标为输出电压范围为0-30V,最大输出电流为5A。
2.选择电源变压器根据设计需求,我们需要选择一个合适的电源变压器。
变压器的选择应该满足以下条件:-输入电压范围为市电的电压范围;-输出电压是设计需求的两倍,即60V;-输出功率需大于最大输出功率,即300W。
3.整流电路设计使用桥式整流电路将交流输入电压转换为直流电压。
桥式整流电路由4个二极管组成,将交流输入电压的负半周和正半周均转换为正向电流。
4.滤波电路设计滤波电路用于减小输出电压中的纹波,并提供稳定的直流输出电压。
常见的滤波电路是使用电容滤波器。
根据设计需求,选择适当的电容来达到所需的输出纹波和稳定性。
5.稳压电路设计稳压电路用于控制输出电压在设定范围内稳定。
可以使用集成稳压器芯片,例如LM317,它可以根据外部电阻器和电容器的值来控制输出电压。
6.控制电路设计为了实现数控功能,可以使用微控制器或模拟电路来控制输出电压和电流。
通过合理设置电容、电阻和电位器等元器件,可以设计出合适的控制电路。
7.保护电路设计为了确保电源和负载的安全,应设计适当的保护电路。
常见的保护电路包括过流保护、过压保护和过温保护。
可以使用电流检测器、过压保护器和温度传感器等元器件来实现这些保护功能。
8.PCB设计和制造根据上述电路设计,进行PCB布局和布线。
设计合适的PCB尺寸和布局,以容纳所有元器件,并确保电路的稳定性和可靠性。
完成设计后,可以选择将PCB文件发送给制造商进行制造。
9.组装和测试将制造好的PCB组装在电源箱中,接好输入电源线和输出连接线。
在保证安全的情况下,通电测试电源的稳定性、输出的准确性和保护电路的可靠性。
10.调试和优化根据实际测试结果,不断调试和优化电源的性能。
数控直流稳压电源设计[摘要]本设计以直流电压源为核心,STC89C52RC单片机为主控制器,单片机系统是数控电源的核心。
它通过软件的运行来控制整个仪器的工作,从而完成设定的功能。
通过数字键盘来设置直流电源的输出电压,输出电压围为0—9.9V,最大电流为300mA,并可由液晶屏LCD1602显示实际输出电压值。
本设计由单片机程控输出数字信号,经过D/A转换器(DAC0832)输出模拟量,再经过运算放大器LM324隔离放大,最后输出各种设备所需要的电压。
实际测试结果表明,本系统实际应用于需要高稳定度小功率恒压源的领域。
[关键字]直流稳压电源;单片机;数控;DAC08321.概述1.1课题背景电源技术特别是稳压电源技术在工程技术方面使用性很强,在各个行业里得到了广泛的应用。
直流稳压电源的电路形式有很多种,有串联型、开关型、集成电路、稳压管直流稳压电源等等。
目前使用的直流稳压电源大部分是线性电源,利用分立元件组成,体积大,效率低,可靠性差,操作使用不便,自我保护功能不完善,故障率高(长期工作在大电流和大电压下,电子元器件很容易损坏)但在直流稳压电源中,通过整流、滤波电路所获得的直流电源的电压往往是不稳定的[1]。
当在外在电压波动或负载电流变化的时侯也会使输出电压有所改变。
供给电子设备的电压源的不稳定,会使设备产生很多问题。
所以,设计出质量优良的直流稳压电源,才能满足各种电子线路的要求。
数控电源是从80年代才真正的发展起来的,系统的一些电力电子理论基础在那期间刚刚建立。
这些理论的研究为其后来电源的发展提供了一个较好的基础。
在以后的电力电子发展中,数控电源技术的发展得到了长足的进步。
不过其产品存在数控程度要求达不到、分辨率不够高、功率密度低、可靠性比较差等缺点。
因此稳压电源以后主要的主要发展方向,是针对上述缺点不断的进行改善。
单片机技术与电压转换模块的出现为精确数控电源的发展提供了有利的条件。
新的变换技术和控制理论的不断发展,各种类型专用集成电路、数字信号处理器件的研制应用,到90年代,己出现了数控精度达到0.05V的数控电源,功率密度达到每立方英寸50W 的数控电源[2]。
简易数控直流稳压电源设计设计一台简易数控直流稳压电源可以分为以下几个步骤:1.确定电源的输出要求:确定电源的输出电压范围和电流范围。
根据实际需求,选择合适的电压和电流范围。
2.设计电源的整流电路:确定电源的输入电流和输入电压范围。
常用的整流电路包括桥式整流电路和中心点整流电路。
桥式整流电路更常见,效率较高。
3.设计电源的滤波电路:在电源的整流电路后加入滤波电容进行滤波,去除输出直流电压上的波动。
选取合适的滤波电容,使输出直流电压稳定。
4.设计电源的稳压调节电路:选择合适的稳压器件,根据需求设计稳压调节电路。
常见的稳压器件有三端稳压器和开关稳压器。
三端稳压器稳定性好,但效率较低;开关稳压器效率高,但稳定性较差。
5.设计电源的控制电路:根据需要设计数控电源的控制电路。
可以采用微处理器或者专用控制器来实现电源的数控功能,例如实现电源的开关机、电压和电流的调节、过压和过流保护等功能。
6.优化设计:根据实际需求对电源进行优化设计。
例如,可以增加短路保护、温度保护等功能。
7.制作测试:根据设计完成电源的制作和组装,进行测试。
测试包括输入输出电压电流的测试,以及控制电路的测试。
8.优化调整:根据测试结果对电源进行优化调整。
可以通过修改电路参数、更换稳压器件等方法进行优化调整。
9.最终调整:完成测试和优化调整后,进行最终调整,确保电源的稳定性和可靠性。
10.产品发布:在完成最终调整后,将电源进行产品化,进行包装和外观设计等工作,最终将产品发布市场。
需要注意的是,在设计数控直流稳压电源时,需要考虑以下几个方面:-输出电压范围和电流范围要与实际需求相匹配。
-整流电路和滤波电路的设计要使输出直流电压稳定,并且波纹尽可能小。
-稳压调节电路的选择要根据需求和性能进行考虑。
-控制电路的设计要实现所需的数控功能。
-电源的安全性和可靠性是设计时需要考虑的重要因素。
-电源的尺寸和散热量要注意合理安排,确保电源可以正常工作并且不过热。
6.3 简易数控直流稳压电源6.3.1 设计任务和要求设计并制作有一定输出电压调节范围和功能的数控直流稳压电源。
基本要求如下:·输出直流电压调节范围5~15V,纹波小于10mV。
·输出电流为500mA。
·稳压系数小于0.2。
·直流电源内阻小于0.5Ω。
·输出直流电压能步进调节,步进值为1V。
·由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增减。
6.3.2 设计方案根据设计任务要求,数控直流稳压电源的工作原理框图如图6.3.1所示。
图6.3.1 简易数控直流稳压电源框图该图主要包括三大部分:数字控制部分、模拟/数字转换部分(D/A变换器)及可调稳压电源。
数字控制部分+、-按键控制—可逆二进制计数器,二进制计数器的输出输入到D/A 变换器,经D/A器转换成相应的电压,此电压经过放大到合适的电压之后,去控制稳压电源的输出,使稳压电源的输出电压以1V的步进值增或减。
6.3.3 电路设计1.整流、滤波电路设计首先确定整流电路结构为桥式电路;滤波选用电容滤波。
电路如图6.3.2所示。
图6.3.2 整流滤波电路为了使稳压电源能够正常工作,滤波电路的输出电压应满足下式:I RIP I U U U U U U ∆++-+≥min 0max 01)(式中,m ax 0U 是稳压电源输出最大值;min 0)(U U I -是集成稳压器输入输出最小电压差;RIP U 是滤波器输出电压的纹波电压值(一般取0U 、min 0)(U U I -之和的10%);I U ∆是电网波动引起的输出电压的变化(一般取0U 、min 0)(U U I -、RIP U 之和的10%)。
对于集成的三端稳压器,当V U U I 10~2)(min 0=-时,具有较好的稳压输出特性。
故滤波器输出电压值:V U I 2298.18.1315≥+++≥,取V U I 22=。
根据I U 可确定变压器次级电压2U ,即 V U U I 201.1222.1~1.12≈== 在桥式整流电路中,变压器次级电流与滤波器输出电流的关系为:A I I I I 75.05.05.1)2~5.1()2~5.1(02=⨯=≈=。
1. 设计任务和要求1.1设计要求1.1.1 任务设计出有一定输出电压范围和功能的数控电源。
其原理示意图如下:1.1.2 要求基本要求:(1)输出电压:范围0~+9.9V,步进0.1V,纹波不大于10mV;(2)输出电流:500mA;(3)输出电压值由数码管显示;(4)由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增减;(5)为实现上述几部件工作,自制一稳压直流电源,输出±15V,+5V。
发挥部分:(1)输出电压可预置在0~9.9V之间的任意一个值;(2)用自动扫描代替人工按键,实现输出电压变化(步进0.1V不变);(3)扩展输出电压种类(比如三角波、方波等)。
2 系统方案选择和论证2.1 系统基本方案通过对题目的任务、要求进行分析,我们将整个设计划分成三个部分:自制稳压电源部分,数控部分和输出显示部分。
其系统框图如图2.1所示:市电220V 50Hz图2.11.自制稳压电源部分自制稳压电源输入220v、50hz交流电,通过变压、整流、滤波和稳压电路,输出系统所需的三种直流电压:+15v、-15v、5v。
2.数控部分为完成题目要求制作可调节数控电源,需要有简单的人机接口界面,即需要按键输入和显示输出。
由于数控部分功能较多,较为复杂,对系统性能影响很大,采用了可编程控制器件来作为系统的核心,便可完成题目要求。
由于控制器部分为数字电路,而具体的输出部分为模拟电路,需要D/A 转换电路联系起来,实现电压的输出和调节。
数控部分由自制稳压电源部分供电。
3.输出部分将D/A器件发送过来的电压控制字转换成稳定电压输出,电路主要为D/A转换,稳压输出等组成。
单片机控制电压值通过LED数码管显示出来。
2.2 各模块方案的选择和论证2.2.1 控制器模块作用:各按键信号的辨认,控制电压的输出、显示电压值、各种类波形输出等。
方案1:采用FPGA或CPLD作为系统的控制器。
优点:可以实现复杂逻辑功能,规模大,速度快,密度高,体积小,稳定性高,容易实现仿真、调试和功能扩展。
数控直流电流源设计摘要AVR 系列的单片机不仅具有良好的集成性能, 而且都具有在线编程接口, 其中的Mega 系列还具有JTAG 仿真和下载功能; 含有片内看门狗电路、片内Flash、同步串行接口SPI; 多数AVR 单片机还内嵌了A/D 转换器、EEPROM、模拟比较器、PWM 按时计数器等多种功能; AVR 单片机的I/O 接口具有很强的驱动能力, 灌入电流可直接驱动继电器、LCD 等元件, 从而省去驱动电路, 节约系统本钱。
关键词:直流稳压电源;AVR单片机;液晶显示。
一、前言数控电源是从80年代才真正的进展起来的,期间系统的电力电子理论开始成立。
在以后的一段时刻里,数控电源技术有了长足的进展。
但其产品存在数控程度达不到要求、分辨率不高、功率密度比较低、靠得住性较差的缺点。
因此数控电源要紧的进展方向,是针对上述缺点不断加以改善。
单片机技术及电压转换模块的显现为精准数控电源的进展提供了有利的条件。
新的变换技术和操纵理论的不断进展,各类类型专用集成电路、数字信号处置器件的研制应用,到90年代,己显现了数控精度达到0.05V的数控电源,功率密度达到每立方英寸50W 的数控电源。
从组成上,数控电源可分成器件、主电路与操纵等三部份。
电源采纳数字操纵,具有以下明显优势:1)易于采纳先进的操纵方式和智能操纵策略,使电源模块的智能化程度更高,性能更完美。
2)操纵灵活,系统升级方便,乃至能够在线修改操纵算法,而没必要改动硬件线路。
3)操纵系统的靠得住性提高,易于标准化,能够针对不同的系统(或不同型号的产品),采纳统一的操纵板,而只是对操纵软件做一些调整即可。
二、系统功能系统电压调剂范围为0~12V,最大输出电流1A,具有过载和短路爱惜功能。
输出电压可用1602LCD液晶显示。
键盘设有6个键,复位键,步进增减1V两个键,步进增减0.1V两个键和确认键。
复位键用于启动参数设定状态(5V),步进增减键用于设定参数数值,确认键用于确认输出设定值[2,3].电源开机设定电压输出默许值为5V。
目录1. 课题背景 (3)1.1 指导思想 (3)1.2 方案论证 (3)1.3基本设计任务 (3)1.4电路特点 (4)2 电路设计 (4)2. 1 总体方框图 (4)2. 2 工作原理 (5)3 各主要电路及部件工作原理 (5)3.1 74LS192 (5)3.2 DC0832 (7)3.3 CC4008 (8)3.4 CC4115 (8)3.5直流稳压电源 (3)4 原理总图 (9)5 元器件清单 (10)6 调试过程 (10)6.1 通电前检查 (10)6.2 数电部分调试 (10)6.3 模电部分 (11)7 小结 (11)8 设计体会及今后的改进意见 (11)8.1 体会 (11)8.2 本方案特点及存在的问题和改进意见 (12)参考文献 (10)1.课题背景随着人们生活水平的不断提高,数字化控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便也是不可否定的,其中数控直流稳压电源就是一个很好的典型例子,但人们对它的要求也越来越高,要为现代人工作、科研,生活、提供更好的,更方便的设施就需要从数字电子技术入手,一切向数字化,智能化方向发展.。
本次所设计的数控直流稳压电源与传统的稳压电源相比,具有操作方便,电压稳定度高的特点,其输出电压大小采用数字显示,主要用于要求电源精度比较高的设备,或科研实验电源使用,并且此设计,没有用到单片机,只用到了数字技术中的可逆计数器,D/A转换器,译码显示等电路,具有控制精度高,制作比较容易等优点。
1.1指导思想操作人员通过按键对系统发出电压调整指令,该指令与输出电路的状态信号号一起送入数控部分电路,经过处理后产生符合指令要求的输出电压信号,并经输出电路功率驱动后输出驱动电流。
当输出电路的输出电流超过极限值时,由过流保护电路产生的信号送入数控电路,关闭系统的电压输出,对系统的输出电路进行保护。
另外,数控部分还产生显示信息送入显示电路,将输出电压或其它信息报告给操作人员。
1.2方案论证方案一:用两片可逆计数器和D/A实现电压预置和电压步进控制,使用各自转换电压后,经过加法器相加;方案二:用一片可逆计数器和D/A实现电压预置和电压步进控制,但需要用门电路对两片可逆计数器进行二进制数向两位十进制数的转换;综合考虑,虽然方案二只用了一片D/A芯片(D/A是本次设计最贵的芯片),但是如果使用门电路转换,电路接线变得复杂,而且门电路芯片的价格加起来也不是很经济,所以我们采用了第一种方案。
1.3 基本设计任务(1)输出电流0~99mA,手动1mA增减可调,误差≤0.01mA;(2)具有输出电流大小的数码显示;(3)负载的供电电压为+12V,负载等效电阻为100Ω;(4)电路应具有对负载驱动电流较好的线性控制特性;(5)设计电路工作的交流供电电路为给定的220V交流。
提示:(1)方案一:用可逆计数器和D/A实现电压预置和电压步进控制,用线性稳压电源实现。
(2)方案二:用三端集成稳压块实现可控电源;发挥部分:输出电压可在0-9.9V 范围任意预置。
参考元器件:74HC190,DAC0832,三极管S8050/8550,3DD15等。
1.4电路特点数控直流电源,既有数电的知识,又有模电知识。
这个数控稳压电源实际上是用按键让加减计数器变化来控制输出电压的大小。
也就是用数电部分的数字量去控制模拟部分的输出。
我们用了两片10位加减计数器74LS192,两片数模转换器DAC0832作为数字部分的控制。
两片计数器分别于两个模数转换器连接,两片计数器都是从0—9变化,一片作为个位控制,另一片作为十位控制,通过数模转换器后输出为电流量。
再通过运放转换为电压的形式输出。
一个运放输出接10K的电阻,另一个运放接100k的电位器同时接到加法器上,加法器上的反馈电阻也用100K的电位器.再通过运算放大器。
就这样转化成了所需要的模拟量。
又用数码管作为显示部分。
数码管上显示输出的量。
实现数字量控制模拟量。
2.电路设计 2.1 总体方框图2.2 工作原理 此数控直流稳压电源共有五个部分,输出电压的调节时通过+、-两键操作 ,步进电压精确到0.1V ,控制可逆计数器分别作加、减计数,可逆计数器的二进制数字输出分两路运行:一路用于驱动数字显示电路,精确显示当前输出电压值;另一路进入数模转换电路(D/A 转换电路),数模转换电路将数字量按比例,转换成模拟电压。
然后通过U/I 转换器。
将电压转换为电流输出。
3.各主要电路及部件工作原理3.1 74LS192由于输出电压从0V 到9.9V 可以调节,所以74LS192两计数器总计数范围从00000000到10011001(即0~99),而74LS192本身为十进制可逆计数器,所以只需两块这样的芯片级联就可以达到目的。
PL 是低电平有效的预置数允许端,PL=0时,预置数输入端P0~P3上的数据被置入计数器。
MR 是高电平有效的复位端,MR=1时,计数器被复位,所有输出端都为低电平。
CPU 是加计数时钟,CPD 是减计数时钟,当CPU=CPD=1时,计数器处于保持状态,不计数。
当CPD=1,CPU 由0 变为1时,计数器的计数值加1;当CPU=1,CPD 由0变1时,计数器的计数值减1。
TCU 是进位输出端,当加计数器达到最大计数值时,即达到9时,TCU 在后半个时钟周期(CPU=0)内变成低电平,其他情况均为高电平。
TCU 是借位输出端。
当减计数器计到零时,TCD 在时钟的后半个周期(CPD=0)内变成低电平,其他情况下均为高电平。
为实现100进制的计数可把第一块芯片的TCU ,TCD 分别接后一级的CPU ,CPD 就可以级联使用,这就达到了0~99的计数。
下面为其引脚图和功能表:按键数字量调节 过流保护单元D/A 转换单元 数字量产生单元 直流稳压 电源电路 显示电路 输出电压精确度调节单元 电压电流转换单元D0-D3:置数输入Q0-Q3:计数输出PL:置数MR:清零TCU:加法输入TCD:减法输入VCC:电源电压,VCC的范围为+12V~-12VGND:接地端。
如图所示,采用了两个按键,分别为"+"和"一",用来调节设定电压,可以以0.1V 的步进增加或减少。
按下"+"和"一"键,产生的脉冲输入到74LSl92N的CP的UP或DOWN端来控制74LS192的输出是作加计数还是减计数。
3.2 DAC0832DAC0832最具特色是输入为双缓冲结构,数字信号在进入D/A转换前,需经过两个独立控制的8位锁存器传送。
其优点是D/A转换的同时,DAC寄存器中保留现有的数据,而在输入寄存器中可送入新的数据。
系统中多个D/A转换器内容可用一公共的选通信号选通输出。
DAC0832芯片主要功能引脚的名称和作用如下:D7~D0:8位二进制数据输入端ILE:输入锁存允许,高电平有效CS:片选信号,低电平有效WR1,WR2:写选通信号,低电平有效XFER:转移控制信号,低电平有效Rf:内接反馈电阻,Rf=15KΩIOUT1,IOUT2:输出端,其中 IOUT1 和运放反相输入相连,IOUT2 和运放同相输入端相连并接地端。
VCC:电源电压,VCC 的范围为-5V~+5V;VREF:参考电压,范围在-12V~+12V;GND:接地端。
当ILE=1,CS=0,WR=0,输入数据D7~D0存入8位输入寄存器中,当WR2=0,XFER=0时,输入寄存器中所存内容进入8位DAC寄存器并进行D/A转换。
DAC0832是一个8位的数模转换器,把输入的数字量转化为所需的模拟量,只要选取合适的参考电压VREF,便可以将将数字量转化为需要的模拟量。
3.3 CC4008CC4008是具有超前进位功能的4位并行全加器。
适用于2进制并行全加运算器。
一般地说每一位全加器应有三个输入端即被加数、加数,上一位向本位的进位数,但在并行全加器中,除了最低包含有A1、B1和C1之外,其他各位进位输入都在内部连接好了,因此只有9个输入端,即被加数4个输入端(A1~A4),加数4个输入端(B1~B4),还有一个最低位的进位输入端Ci,输入端包括4位和输出(S1~S4)以及这4位数的进位输出端C0。
引脚图如图:3.4 CC45113.5直流稳压电源4 原理总图5 元器件清单名称参数数量名称参数数量74LS192 2 LM7812CT 1 DAC0832 1 LM7912CT 1 LED显示灯 2 1B4B42 2 CC4008 5V 2 电位器100K 2 CC4115 5V 2 普通电阻10K 7 点触开关 2 普通电阻1K 2 电容200nF 6 普通电阻17K 16 调试过程6.1 通电前检查电路安装完毕后,用万用表短路档检查电路各部分接线正确,电源、元器件之间无短路,器件无接错现象。
6.2 数电部分调试1.检查线路是否正确,有没有焊点连在一起,是否有虚焊,检查无误后,接通电源。
测试主电源输出电压是否正确,检测主控电路、显示电路等的供电情况。
2.检测192输出电压是否正确,可以通过只一个数,看输出电压的高低情况。
3.检查清零(复位)和置数的正确性,如果一切都好,计数应从00开始,按“+”数码管可以加法计数显示,按“-”数码管可以减法计数显示。
随时按下复位键可以迅速清零,调整拨码开关,选定自己需要的数字后按下置数键后即可显示除指数结果。
6.3 模电部分检测DAC0832的供电电压和参考电压是否正确,即参考电压应该为12V。
通电后置数到00,查看输出电压是否为零伏,在置数到99,观察结果,根据电位器的设置先调至9V将十位调准,再调至9.9V调整个位为0.9V,至此从00至99即可观察结果了。
7.小结本次课程设计遇到了很多问题,但是认真完成,独立思考,便可以达到事半功倍的效果课程设计完后,我体会到了一个人,无论他时多么优秀,总是有他的局限性,很难把问题的方方面面都考虑到,必须相互协作才能更好的解决问题。
要这次课程设计是我们第一次做课程设计虽然耗费了大量时间,但是学到的东西很多,总的来说结果可以显示出来,开始由于对元件的不熟悉而浪费了大量的时间,最后从查看芯片手册和在网上查找元件的经典使用电路对将要使用的元器件有了更深刻的理解,在焊接电路板时,由于害怕接线特别多,所以规划了很长时间,最后得益于此,省去了不少麻烦,为电路的检查提供了方便,在调试过程中,出现的问题最多的是元器件本身除了问题,而非接线问题,于是芯片的交叉替换才让我们解决了最终的问题,让结果可以正确的显示出来了。
8.设计体会及今后的改进意见8.1 体会直流稳压电源是常用的电子设备,它能保证在电网电压波动或负载发生变化时,输出稳定的电压。